去年，西北大学的研究人员报告了新的观测证据，表明长伽马射线暴(GRBs)可能是由中子星与另一个致密物体(另一个中子星或黑洞)合并产生的——这一发现以前被认为是不可能的。
现在，另一个西北大学的研究小组提供了一种可能的解释，解释了是什么产生了前所未有的、令人难以置信的明亮的光。这项名为“黑洞-中子星合并产生的数秒相对论喷流的大规模演化”的研究发表在8月31日的《天体物理学杂志》上。
在开发了第一个追踪黑洞-中子星合并过程中喷流演化的数值模拟后，天体物理学家发现，合并后的黑洞可以从被吞噬的中子星发射出物质喷流。
但关键因素是黑洞周围剧烈的气体漩涡(或吸积盘)的质量和吸积盘磁场的强度。
在大质量的圆盘中，当磁场很强时，黑洞会发射出短时间的喷流，比观测到的任何东西都要亮得多。然而，当巨大的圆盘具有较弱的磁场时，黑洞会发射出与2021年发现并于2022年报告的神秘GRB(称为GRB211211A)相同光度和持续时间长的射流。
这项新发现不仅有助于解释长伽马射线暴的起源，还有助于深入了解黑洞的性质和物理特性，以及它们的磁场和吸积盘。
西北大学的Ore Gottlieb是这项工作的共同领导，他说:“到目前为止，还没有人开发出任何数值工作或模拟，可以持续地跟踪射流从致密物体合并到射流形成及其大规模演变的过程。”“我们工作的动力是第一次这样做。而我们的发现恰好与GRB211211A的观测结果相吻合。”
“中子星合并是一种迷人的多信使现象，它会产生引力波和电磁波，”西北大学的达纳特·伊萨说，他与戈特利布共同领导了这项工作。“然而，由于涉及巨大的空间和时间尺度分离以及跨越这些尺度的不同物理操作，模拟这些事件带来了挑战。这是我们第一次成功地全面模拟了中子星合并过程的整个序列。”
在研究期间，Gottlieb是西北大学天体物理学跨学科探索与研究中心(CIERA)的CIERA研究员;现在他是Flatiron研究所计算天体物理中心的Flatiron研究员。Issa是西北大学温伯格文理学院物理与天文系的研究生，也是CIERA的成员。伊萨由论文合著者亚历山大·切科夫斯科伊(Alexander Tchekhovskoy)提供建议，他是温伯格大学物理学和天文学副教授，也是CIERA的成员。
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